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物理学中的方法论和辩证法对学生学习的启示
摘要：根据学生学习物理课的现状，从物理学史的角度深入探讨了物理学方法论和物理学中的辫证唯物主义观点，强调了科学的方法论在教学中的作用，通过大量物理学方法论的事实阐明了物理学的辩证唯物主义观点，从而使学生认识到物理的学习不仅是学习物理本身的内容，它还是一种科学的方法论的学习，也是辫证唯物主义观点在自然科学中的具体体现，因此学生学习正确的方法论也是理论学习的重要内容。
关键词：物理学; 方法论; 辩证法
正文
1.大学物理学习的现状
由于现在大学生思维活跃，信息接收量大、对未来更是憧憬无限，因此对物理学课理解也是“百花齐放”。同时物理课在农业院校的基础课中也有其自有的特点。本科生毕业后的考研科目中有数学、英语、
政治等，体育在学校要达标，农科专业的研究生要考化学、生物等科目，只有物理从考试科目的“重要性”来看就另当别论了。学生在对待物理学课程的自觉性上与其它课程相比是具有一定差异的，物理实验对我们有什么意义？对一些工科类专业的学生一到实验室就说想学技术，做物理实验没多大作用⋯⋯等等。这些观点虽然不是所有学生都有，但说明同学们对物理课程的学习在思想上是有被动倾向的。同学们通常把与自己专业相关课程视为“重要”课程，而与自己专业跨度较大的基础课程就不够重视，这种“单向思维方式”不仅是对物理学这门课程的态度，而且是对物理学方法论认识的一种偏颇，为此我们在教学中做了一些尝试，它对学生怎样理解物理学的本质有一定的启迪作用。
2.物理学史
伽里略逝世三百多年，但他的代表性实验“自由落体实验”所开创的研究问题的一整套科学方法都不断为后人所继承、发扬;牛顿以空间、时间、力为基础，三大定理为核心，用数学描述的普遍力学规律构成了完整的经典力学体系;1923年德布罗意有关物质波的理论经过数年的蒙难终于得到实验的证实，使量子力学体系的建立看到了曙光;爱因斯坦的相对论出世时虽不为大多数人所理解，但它确在人们对时空观的认识上引发了一场新的革命，而最终也被实验所证实。其次，物理学与现代科学技术的发展也有很深的关系，物理结论和规律为新技术的开发指明了方向。如:激光器的制造、卫星上天、计算机发明及生物工程的兴起等都与物理学有千丝万缕的密切联系。
3.辩证思维的基本规律在大学物理教学中的表现
辩证思维的基本规律有对立统一思维律、质量互变思维律、否定之否定思维律和辩证的充足理由律。
3.1 对立统一思维律
对立统一思维律的基本内容在于指出思想从抽象上升具体的过程，是依据被反映事物的辩证法，揭示同一思想的内在差异，把握不同思想的相互联系，认识对立思想在一定条件下相互转化，使对立思想在一定条件下相互结合为整体的过程。 对立统一思维律的基本内容指出了抽象思想上升为具体思想所采取的四种基本形式：
3.1.1 揭示同一思想的内在差异
亦即揭示抽象思想的内在矛盾，或内在的对立的规定性。 这就是说只有把同一思想的内在矛盾揭示出来，才能使抽象思想具体化。 比如对于“速度”这一概念，我们抽取“物体作机械运动有快慢之分”这一同一性得到了“表示物体运动快慢”的“速度”概念，这一概念是一抽象概念，我们必须进一步揭示在不同运动情况下“速度”的差异性，才能使速度概念具体化。 在不同的运动情况下，“速度”有变与不变之分；在不同的目的要求下，可以有使用“平均速度”或“瞬时速度”的区别；在曲线运动中，又有“线速度”和“角速度”的不同；⋯⋯通过这些内在差异的揭示，使“速度”这一抽象概念具体化。
3.1.2 把握不同思想的相互联系
这里所说的不同思想，是指反映事物整体不同规定性的思想，即反映事物整体不同方面、不同层次、不同发展阶段等的抽象思想. 本来事物不同规定性之间都有其固有的联系，但人们在认识事物的抽象思维阶段，却人为地把事物的不同规定性的固有联系割断了，从而形成的思想是只反映不同规定性相互差异的抽象思想. 要使这样一些抽象思想上升为具体思想，就必须进而把握这些不同思想所固有的相互联系。例如，动量与动能是描述物体运动的两个不同的抽象概念，它们分别代表不同情况下机械运动的量度。 如果已经存在着的机械运动保持机械运动的形态而进行传递，那未它是依照质量和速度的乘积（即动量）这一公式而进行传递的，这时运动用动量来量度；如果机械运动是这样地传递，即它作为机械运动而消失，并以位能、热、电等形态重新出现，即如果它转变为另一种形态的运动，则这一新形态的运动的量就同原来运动着的物体质量和速度平方的积成正比，
亦即这时运动用动能来量度。但动量和动能是有联系的，它们都是机械运动的量度，都在一定的条件下是一种守恒量，它们的变化都与力作用于物体的时空累积效应有关。 只有建立起动量与动能的相互联系，我们才能对机械运动有个较全面的认识，才能使关于运动的抽象概念上升为具体概念。
3.1.3 认识对立思想的相互转化
这里所说的对立思想，是指反映事物整体或系统的对立方面、对立层次，对立阶段等抽象思想。例如静止和运动是关于物体运动状态的两个对立的概念但是静止或运动是相对于特定的参照系而言的。随着参照系选择不同，静止和运动可以互相转化。
3.1.4 使对立思想相互统一
使对立思想在一定条件下相互统一，结合为整体，这不仅是抽象思想上升为具体思想的基本形式，而且是重要的形式。 因为辩证思维的根本任务就在于将对立的抽象思想辩证地统一起来，以把
握具体事物辩证矛盾的整体。 例如，将光的粒子性观念和波动性观念统一起来，形成光的波粒二象性观念，采用的就是使对立思想相互统一的形式，从而所形成的具体思想把握了对象领域里具体事物辩证矛盾的统一整体。
3.2 质量互变思维律
质量互变思维律的基本内容是：思想从抽象上升到具体的过程，是依据被反映事物的辩证法或认识的辩证法，从量变到质变和从质变到量变的过程。
3.2.1 思想从量变到质变
抽象思想采取从量变到质变的形式上升到具体思想，有两种表现形式：一种是从典型的抽象思想上升到具体思想，另一种是从已有的具体思想上升到新质的具体思想。典型的抽象思想是指只反映
了事物同一的规定性，尚未反映事物辩证矛盾的思想. 典型的抽象思想有其原有的质和量规定性。 例如，在研究光现象时，我们通过一些现象的同一性得出“光是一种波”的结论，这样的思想认识是抽
象的. 其中“波”是质的规定性，而那些现象的数量，就是量的规定性. 从量变到质变过程中的量变是指增加与抽象思想原有质的规定性相对立的规定性的数量. 在研究光现象的过程中，不断发现“光也有粒子性”的现象，这是量变的过程. 从量变到质变是指已有的抽象思想通过增加对立的规定性，并且把握了增加的规定性与原规定性的对立统一关系，从而使有的抽象思想上升到具体思想。当我们把“光的波动性”和“光的粒子性”的对立统一关系建立在“光的波粒二象性”之中时，就实现了质变的过程。
4.辩证法对物理学习的启示
为了让学生用物理学的辩证思维方法去了解物质的本质，我们在教学中运用了一些物理学的经典结论及其推导过程，它们对数学的要求并不高，但结果却与常规思维的结论大相径庭。传统的时空观作出的伽利略坐标变换式与按狭义相对论两条基本原理推导出的洛仑兹坐标变换式有很大的区别，这一变换的数学要求并不高，但由此而导出的同时性问题、长度缩短问题、时间延长问题及速度变换问题却让同学们感受到传统思维模式在特定条件下所受到的冲击。学生从物理学的角度认识到运动是时间和空间的本质，也从具体的事件中体会到辩证唯物主义的时空观。麦克斯韦对电磁场的认识也是人们认识自然现象本质过程的有力说明。如果没有“位移电流”的引人、应用安培环流定律对电路进行分析将得到矛盾的结果，而且人们对电场、磁场的认识也是相对独立的，引人“位移电流”后首先__揭示了电场和磁场的内在联系，其次找到了它们之间相互联系和具体函数表达形式，即麦克斯韦方程组。麦克斯韦方程组的推导虽然对数学要求高了一点，但它的结论是很明确的它让同学们认识到物质的存在是独立于人们意识之外的客观事实。还有德布罗意在波粒二象性的启发下提出的实物粒子也具有波粒二象性的假设，由普朗克恒量将波动性和粒子性两个互相矛盾的概念联系起来，这种假设的演算不难、学生很容易接收，而且大量实验也证明了这种假设的正确性，这一物理现象也是辩证客观地认识事物的例子。
5.参考文献
1．张三慧.大学物理学【M】.北京:清华大学出版社，1999.4.
2．向义和.大学物理导论【M】.北京:清华大学出版社，1999.296一298.
3．李成良，顾美玲.大学教学理论与方法【M】.贵州:教育出版社，1995.85 -92.
4．王本菊.物理学与哲学【CJ】.攀枝花大学学报，2001,4:82一83.
5．王本菊.发挥大学物理教学特色，提高教学质量【J】.宁夏大学学报，2002,23:83一85